28540 str066 (2)

5.2.6. Pomiary (Iwuczęstotllwoftdowo

Ze względu na niewątpliwą trudność w <w/n( ownnlu biorącej wartości TEC, będącej funkcją znacznej liczby zmiennych i nie do końca poznanych mechanizmów przebiegu procesów fizycznych w jonosferze, zastosowanie pomiarów dwuozęstotliwościowym pozwala praktycznie wyeliminować ten niekorzystny efekt. Pomijając proste przekształcenia zaprezentujemy wzory na wyznaczenie opóźnienia jonosferycznego dla pomiarów kodowych postaci

(5.49)

gdzie:

p, i(r) - zmierzona pseudoodległość na częstotliwości LI , p, .(/) - zmierzona pseudoodległość na częstotliwości L2 , c - błędy losowe,

oraz, przez analogię, dla pomiarów fazowych

e , (5.50)

gdzie:

<I>_;i(r) - zmierzona pseudoodległość (pomiar fazowy) na częstotliwości LI w momencie t, <ly,(0 - zmierzona pseudoodlegtość (pomiar fazowy) na częstotliwości L2 w momencie t, N, |(0 - nieoznaczona liczba cykli fazowych w momencie początkowym pomiarów na częstotliwości LI ,

N, _,(/) - nieoznaczona liczba cykli fazowych w momencie początkowym pomiarów na częstotliwości L2 .

6.3. Troposfera w pomiarach GPS fi.3.1. Troposfera

Troposfera jest najniższą warstwą atmosfery znajdującą się bezpośrednio nad powierzchnią Zlnml. Jej wysokość szacowana jest w granicach: 16-18 km w pobliżu równika, 10-12 km w średnich szerokościach oraz 8-10 km w pobliżu bieguna. W przeciwieństwie do jonosfery, gu/owy skład troposfery w funkcji wysokości nie ulega istotnej zmianie, poza zawartością pary wodnej malejącej w funkcji wysokości. Ponieważ jest ona ośrodkiem niedyspersyjnym, eliminacja oddziaływania troposfery na pomiary nie jest możliwa przez pomiaru dwuczęstotli-wościowy. Troposferę charakteryzuje spadek temperatury wraz z wysokością, średnio o ok. 0,6 "C na każde 100 metrów. Górna granica troposfery wyznaczana jest na wysokości, na której spadek temperatury ustaje. Dla scharakteryzowania wpływu tego ośrodka na propagację tul radiowych GPS wystarczają zasadniczo 3 parametry.

>    ciśnienie,

>    wilgotność,

>    temperatura.

W rozważaniach dotyczących ocony wpływu traposlory rui pomiary GPS wyróżnić moźn 2 strategie: empiryczną ora/ teoretyczną. Nim zoitarią ono omówione, analogicznie )nk dl jonosfery, przedstawmy opóźnienie troposferyczno:

A.,. - j(/z -1 )clr_T ,    (5.5‘

gdzie:

dr_T - droga sygnału w troposferze, n - współczynnik refrakcji (dla troposfery).

Ze względu na to, iż n jest nieznacznie większy od jedności, co w obliczeniach numoiyc/nyi nie jest zbyt korzystne, celowym jest wprowadzenie dodatkowej wartości - indeksu lolioki N_T - będącej wielokrotnością n postaci

/V_r = I0^ft(/z-l) ,    (B ti:

który po podstawieniu do (5.51)

A_r =10"® f N_Tdr_T .    (B I)

Z punktu widzenia systemu GPS oraz opisu zjawisk zachodzących w troposforzu wygoi In jest rozpatrywać ją jako mieszaninę dwóch gazów: suchego powietrza oraz pary wodm W przypadku refrakcji, której podlegają sygnały GPS, aż 90 % ich związanych jest z suchy powietrzem, a tylko 10 % z parą wodną. Wynika stąd, że na indeks refrakcji wplywn|q .' u dzielne czynniki:

N_t = N_Ts + N_Tp ,    ((j li

gdzie:

N_n - indeks refrakcji odniesiony do suchego powietrza zawartego w troposforzu na li a . sygnału,

N_lp - indeks refrakcji odniesiony do pary wodnej zawartej w troposferze na trasie sygnału,

Zależność na opóźnienie troposferyczne (5.52), w funkcji czynnika „suchego" i „mokmg przyjmie postać

(6.5

A_r =10"* \N_ndr_r +10 ⁶J N_Tpdr_T .

Indeksy refrakcji N_n, N_Tp zależą bezpośrednio od czynników meteorologicznych i dla zorow wysokości nad powierzchnią Ziemi przedstawiają się następująco: